本文针对目前陶瓷刀具结构简单,适用加工范围较窄的弊端,将微波烧结技术应用到三维槽型Ti（C,N）基金属陶瓷刀具制备领域,通过对Ti（C,N）基金属陶瓷刀具材料体系、素坯压制工艺和微波烧结工艺的研究,研制出了具有优良力学性能和较好切削性能的三维槽型Ti（C,N）基金属陶瓷刀具。在此基础上,通过对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti和淬硬模具钢40Cr进行连续干式切削对三维槽型刀具和平刀面刀具进行了切削性能对比,并分析了其磨损和破损机理。利用数值模拟和实验研究相结合的方法研究了素坯压制压力对微波烧结陶瓷刀具材料致密度、收缩率、力学性能和微观组织均匀性的影响。结果表明,随着素坯压制压力的增大,素坯相对密度呈现明显的分层现象。较高的压力可使素坯相对密度增大,但相对密度变化较大时,应力分布也极不均匀,容易在层间产生裂纹等内部缺陷。烧结体的径向收缩率大于横向收缩率且径向收缩率和横向收缩率均随压力的增大而减小,但当压力超过300MPa之后,其变化幅度变小。基于微波烧结特性,研究了微波烧结工艺（烧结温度、保温时间）对Ti（C,N）基金属陶瓷材料的力学性能和微观组织的影响。结果表明,烧结温度的提高可以促进微观组织的均匀性,显著提高Ti（C,N）基金属陶瓷的致密度和硬度,但随着烧结温度的升高,金属陶瓷的断裂韧性降低。在1600℃下保温20min的TN6C6M6金属陶瓷具有最高的断裂韧性12.41±0.33 MPa·m1/2,相对密度98.40%,维氏硬度16.25±0.09 GPa。研究了不同金属相含量配比对Ti（C,N）基金属陶瓷刀具材料的力学性能和微观组织结构变化的影响,并且揭示了金属陶瓷的增韧机理。结果表明,Co对相对密度和断裂韧性的改善作用大于Ni,而Ni和Co对Ti（C,N）基金属陶瓷维氏硬度的提高差异不大。Mo能提高Ti（C,N）基金属陶瓷的断裂韧性,但降低了其维氏硬度。当金属相含量从3 wt%增加到6 wt%时,相对密度和力学性能均有显著提高,但当金属相含量高于6 wt%时,相对密度和力学性能提高有限。当Ti（C,N）基金属陶瓷的金属相含量为6 wt%Ni、6wt%Co和6 wt%Mo时,其具有最佳的力学性能,相对密度为98.37%,维氏硬度为16.43±0.65 GPa和断裂韧性为7.61±0.94 MPa·m1/2。Ni和Co能提高材料的致密度,使微观组织结构更为均匀,高含量的Ni和Co促进了韧窝的形成,适当比例的Ni和Mo能明显细化晶粒。研究了压制压力对三维槽型刀具刃口部位和非刃口部位致密度、力学性能和微观组织的影响,优化了三维槽型刀具素坯的压制压力。数值模拟表明素坯上表面的相对密度分布梯度较大,且明显与槽型形状相关。刃口区域的密度值小于非刃口区域的密度值,且差值随着压制压力的提高先逐渐增大后减小。实验结果表明,在低压制压力下,刃口部位与非刃口部位的相对密度以及力学性能差距不大。在较高的压制压力下,非刃口部位的相对密度以及力学性能均优于刃口部位,但过高的压制压力会在刀具内部产生缺陷,不利于刀具的使用。刃口部位的金属相含量随着压制压力的加大而增加。综合刃口部位的致密度、力学性能以及金属相含量,确定三维槽型金属陶瓷刀具的最佳压制压力为400MPa。研究了自研制的平刀面和三维槽型Ti（C,N）基金属陶瓷刀具对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti和淬硬模具钢40Cr难加工材料的切削性能,并对刀具失效形式和失效机理以及刀具断屑能力进行了分析。连续干式切削奥氏体不锈钢时,三维槽型刀具具有良好的断屑能力,切削性能显著优于平刀面刀具。在切削速度V=160m/min,进给量f=0.1mm/r,背吃刀量ap=0.1mm时,三维槽型刀具有最长的切削距离和最优的加工表面粗糙度。粘结磨损是造成平刀面刀具和三维槽型刀具失效的主要原因。连续干式切削淬硬模具钢40Cr时,三维槽型刀具切削性能显著优于平刀面刀具,在切削速度V=90m/min,进给量f=0.1mm/r,背吃刀量ap=0.1mm时,三维槽型刀具耐磨损性能最好。在切削速度V=210m/min,进给量f=0.1mm/r,背吃刀量ap=0.1mm时,三维槽型刀具有最好的加工表面粗糙度。沟槽磨损和粘结磨损是造成三维槽型刀具失效的主要原因。平刀面刀具后刀面主要是沟槽磨损为主,前刀面以月牙洼磨损为主。